Лутецијум оксидје обећавајући ватростални материјал због своје отпорности на високе температуре, отпорности на корозију и ниске енергије фонона. Поред тога, због своје хомогене природе, без фазног прелаза испод тачке топљења и високе структурне толеранције, игра важну улогу у каталитичким материјалима, магнетним материјалима, оптичком стаклу, ласеру, електроници, луминисценцији, суперпроводљивости и високоенергетском зрачењу. детекција. У поређењу са традиционалним материјалним облицима,лутецијум оксидвлакнасти материјали показују предности као што су ултра-јака флексибилност, виши праг ласерског оштећења и шири пропусни опсег преноса. Имају широку перспективу примене у областима високоенергетских ласера и високотемпературних конструкцијских материјала. Међутим, пречник дуглутецијум оксидвлакна добијена традиционалним методама су често већа (>75 μм) Флексибилност је релативно лоша, а није било извештаја о високим перформансамалутецијум оксидконтинуирана влакна. Из тог разлога су професор Зху Луии и други са Универзитета Шандонг користилилутецијумкоји садрже органске полимере (ПАЛу) као прекурсоре, у комбинацији са сувим предењем и накнадним процесима топлотног третмана, да би се пробили кроз уско грло припреме континуалних влакана од лутецијум оксида високе чврстоће и финог пречника, и постигла контролисана припрема високих перформансилутецијум оксидконтинуирана влакна.
Слика 1 Процес сувог предења континуираноглутецијум оксидвлакна
Овај рад се фокусира на структурно оштећење прекурсорских влакана током керамичког процеса. Полазећи од регулације облика распадања прекурсора, предложена је иновативна метода предтретмана воденом паром под притиском. Подешавањем температуре претходног третмана како би се уклонили органски лиганди у облику молекула, оштећење структуре влакана током керамичког процеса се у великој мери избегава, чиме се обезбеђује континуитетлутецијум оксидвлакна. Показује одличне механичке особине. Истраживања су открила да на нижим температурама пре третмана постоји већа вероватноћа да ће прекурсори бити подвргнути реакцијама хидролизе, узрокујући површинске боре на влакнима, што доводи до више пукотина на површини керамичких влакана и директног уситњавања на макро нивоу; Виша температура пре третмана ће довести до тога да прекурсор директно кристализујелутецијум оксид, узрокујући неуједначену структуру влакана, што доводи до веће крхкости влакана и краће дужине; Након претходног третмана на 145 ℃, структура влакана је густа и површина је релативно глатка. Након високотемпературне топлотне обраде, макроскопски готово провидан континуиранилутецијум оксидуспешно је добијено влакно пречника око 40 μ М.
Слика 2 Оптичке фотографије и СЕМ слике претходно обрађених прекурсорских влакана. Температура претходног третмана: (а, д, г) 135 ℃, (б, е, х) 145 ℃, (ц, ф, и) 155 ℃
Слика 3. Оптичка фотографија континуираноглутецијум оксидвлакна након керамичке обраде. Температура претходног третмана: (а) 135 ℃, (б) 145 ℃
Слика 4: (а) КСРД спектар, (б) фотографије оптичког микроскопа, (ц) термичка стабилност и микроструктура континуираноглутецијум оксидвлакна након третмана на високим температурама. Температура термичке обраде: (д, г) 1100 ℃, (е, х) 1200 ℃, (ф, и) 1300 ℃
Поред тога, овај рад по први пут извештава о затезној чврстоћи, модулу еластичности, флексибилности и температурној отпорности континуираноглутецијум оксидвлакна. Затезна чврстоћа појединачног филамента је 345,33-373,23 МПа, модул еластичности је 27,71-31,55 ГПа, а крајњи радијус закривљености је 3,5-4,5 мм. Чак и након термичке обраде на 1300 ℃, није дошло до значајног смањења механичких својстава влакана, што у потпуности доказује да је температурна отпорност континуираноглутецијум оксидвлакана припремљена у овом раду није нижа од 1300 ℃.
Слика 5 Механичка својства континуалноглутецијум оксидвлакна. (а) крива напон-деформација, (б) затезна чврстоћа, (ц) модул еластичности, (дф) крајњи радијус закривљености. Температура топлотног третмана: (д) 1100 ℃, (е) 1200 ℃, (ф) 1300 ℃
Овај рад не само да промовише примену и развојлутецијум оксиду високотемпературним конструкцијским материјалима, високоенергетским ласерима и другим пољима, али такође пружа нове идеје за припрему оксидних непрекидних влакана високих перформанси
Време поста: 09.11.2023